含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯的制备及其用途
【专利摘要】本发明涉及在至少一种选自内酰胺的铵盐的三聚催化剂的存在下通过(环)脂族二异氰酸酯的部分三聚制备含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯的新方法，并且涉及由此得到的含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯在聚氨酯涂料中作为多异氰酸酯组分的用途。
【专利说明】含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯的制备及其用途
[0001] 本发明涉及在至少一种选自内酰胺的铵盐的三聚催化剂的存在下通过（环）脂族 二异氰酸酯的部分三聚制备含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯的新方法，涉及由此得到的 含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯在聚氨酯涂料中作为多异氰酸酯组分的用途。
[0002] 部分或完全三聚有机多异氰酸酯来制备含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯或含 有异氰脲酸酯基团的多孔的或密实的聚氨酯的方法是已知的并记载于许多文献出版物中。
[0003] DE-A 29 16 201 ( = US 4, 454, 317)公开了由季铵阳离子--任选地取代的2-羟 乙基铵阳离子--和酸作为阴离子组成的三聚催化剂。
[0004] US 3, 862, 150公开了叔胺和α -取代的羧酸的盐作为可热分解的催化剂，例如用 于氨基甲酸乙酯的形成，其中可能的α-取代基为腈基、硫酰基、磺酰基、羰基、硝基、乙酰 基和苯甲酰基。由此形成的1，3-二羰基体系或羰基类体系导致了以简化的方式发生脱羧， 从而使这些催化剂易于失活，这不利地限制了其可用的温度范围。
[0005] 羧酸的碱金属盐作为异氰酸酯三聚的催化剂也是已知的。
[0006] 然而，缺点是在异氰酸酯中存在水，这是由游离酸和碱金属氢氧化物的制备过程 产生的，由于水可与NCO基团反应而得到氨基甲酸基团，所述氨基甲酸基团在脱羧之后形 成胺，所形成的胺反过来导致脲的形成，脲由于其通常不溶而是不希望产生的。
[0007] 本发明的目的是提供用于制备基本上无色的含有异氰脲酸酯的多异氰酸酯的催 化剂，所述多异氰酸酯可以非常简单的方法制备并具有非常好的质量，且不论多异氰酸酯 的制备方法如何均具有再现性，其中所述催化剂可以在宽的温度范围内使用并且其具有均 匀的结构并且在反应混合物中具有良好的溶解性。
[0008] 本发明的目的由通过至少部分地三聚（环）脂族二异氰酸酯来制备含有异氰脲酸 酯的多异氰酸酯的方法实现，其中所述反应在至少一种四取代铵阳离子和内酰胺阴离子的 盐的三聚催化剂的存在下进行。
[0009] 优选的铵盐为被四个烃基取代的那些。
[0010] 烃基为仅由碳原子和氢原子组成的取代基。
[0011] 本发明的优选实施方案为如下的方法：在至少一种三聚催化剂的存在下通过至少 部分地使脂族或/和环脂族二异氰酸酯三聚而制备含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯，随 后，如果合适，当达到所需的三聚程度时，使三聚催化剂失活，其中所使用的三聚催化剂为 至少一种式（I)的四取代内酰胺酸铵（ammonium Iactamate)。
[0012]
【权利要求】
1. 一种通过至少部分地三聚（环）脂族二异氰酸酯而制备含有异氰脲酸酯的多异氰酸 酯的方法，其特征在于反应在至少一种四取代铵阳离子和内酰胺阴离子的盐的三聚催化剂 的存在下进行。
2. 权利要求1的方法，其中所使用的三聚催化剂为至少一种式（I)的四取代内酰胺酸
铵 其中 R1、R2、R3和R4可各自独立地为相同的或不同的，且各自为直链的或支链的任选地取代 的C「至C2tl烷基，任选地取代的C5-至C12环烷基，任选地取代的C 7-至Cltl芳烷基，或任选 地取代的C6-C12芳基，或 两个或更多的R1至R4基团一起形成4-、5_或6-元亚烷基链；或者与氮原子一起形成 5-或6-元环，所述5-或6-元环还可含有另外的氮原子或氧原子作为桥接单元；或者一起 形成多元的、优选六元的多环体系，优选双环体系，其还可含有一个或多个另外的氮原子、 氧原子或氧原子和氮原子作为桥接单元，且 R5还可以是二价C1-C12亚烷基，任选地被一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个 或多个取代或未取代的亚氣基基团间隔，或被芳基、烧基、芳氧基、烧氧基、齒素、杂原子和/ 或杂环官能团取代。
3. 权利要求2的方法，其中R1至R4各自独立地选自甲基、乙基、2-羟乙基、2-羟丙基、 正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、 十二烷基、苯基、α-或β-萘基、苄基、环戊基或环己基。
4. 权利要求2或3的方法，其中R1至R4基团中的碳原子的总和至少为11。
5. 权利要求2至4的任一项中的方法，其中R5选自亚甲基、1，2-亚乙基、1，3-亚丙基、 1，3-亚丁基、1，4-亚丁基、1，5-亚戊基、1，5-亚己基、1，6-亚己基、1，8-亚辛基、1，10-亚癸 基、1，12-亚十二烷基、2-氧杂-1，4-亚丁基、3-氧杂-1，5-亚戊基或3-氧杂-1，5-亚己 基。
6. 前述权利要求的任一项中的方法，其中铵阳离子选自四辛基铵、四甲基铵、四乙基 铵、四正丁基铵、三甲基苄基铵、三乙基苄基铵、三正丁基苄基铵、三甲基乙基铵、三甲基辛 基铵、三甲基癸基铵、三甲基十二烷基铵、苄基二甲基辛基铵、苄基二甲基癸基铵、苄基二甲 基十二烷基铵、三正丁基乙基铵、三乙基甲基铵、三正丁基甲基铵、二异丙基二乙基铵、二异 丙基乙基甲基铵、二异丙基乙基苄基铵、Ν，N-二甲基哌啶鎗、Ν，N-二甲基吗啉鎗、Ν，N-二甲 基哌嗪鎗和N-甲基二氮杂双环[2. 2. 2]辛烷。
7. 权利要求1至5的任一项中的方法，其中铵阳离子选自2-羟乙基三甲基铵、2-羟丙 基三甲基铵、2-羟乙基三乙基铵、2-羟丙基三乙基铵、2-羟乙基三正丁基铵、2-羟丙基三正 丁基铵、2-羟乙基二甲基苄基铵、2-羟丙基二甲基苄基铵、N- (2-羟乙基）-N-甲基吗啉鎗、 N-(2-羟丙基）-N-甲基吗啉鎗或3-羟基奎宁环。
8. 前述权利要求的任一项中的方法，其中内酰胺选自Y-丁内酰胺、δ-戊内酰胺、 ε -己内酰胺和6-甲基-ε -己内酰胺。
9. 前述权利要求的任一项中的方法，其中（环）脂族二异氰酸酯选自六亚甲基 1，6-二异氰酸酯、2- 丁基-2-乙基-1，5-二异氰酸基戊烷、1-异氰酸基-3-异氰酸基甲 基-3, 5, 5-三甲基环己烷、4, 4' -二异氰酸基二环己基甲烷、2, 4' -二异氰酸基二环己基甲 烷，以及二异氰酸基二环己基甲烷异构体的混合物。
10. 前述权利要求的任一项中的方法，其中（环）脂族二异氰酸酯反应直到获得所需的 三聚程度，并且随后通过用去活化剂使三聚催化剂失活而终止三聚反应。
【文档编号】C08G18/18GK104271628SQ201380022470
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年4月29日 优先权日:2012年5月8日
【发明者】F·卢卡斯, A·M·斯泰因布雷克, P·德斯保斯 申请人:巴斯夫欧洲公司